孔板流量計的校核試驗

1、化工原理實驗報告ExperimentalReportofPrincipleoftheChemicalEngineering實驗題目Topicofexperiment孑L板流M計的校核試驗班級組Class15級化工（2）Group二姓名Name日期Date2017.10.26上海師范大學生環(huán)學院化學系SHANGHAINORMALUNIVERSITYLIFEANDENVIRONMENTALSCIENCECOLLEGEDEPARTMENTOFCHEMISTRY實驗目的(Purposeofexperiment)1.2.掌握流量計的標定方法之一容量法。3.測定孔板流量計、文丘里流量計的孔流系數與雷諾準數

2、的關系?；驹?Summaryoftheory)孔板流量計是根據流體的動能和勢能相互轉化原理而設計的,流體通過銳孔時流速增加，造成孔板前后產生壓強差，可以通過引壓管在壓差計或差壓變送器上顯示。其基本構造如圖1所示。若管路直徑為di,孔板銳孔直徑為d0,流體流經孔板前后所形成的縮脈直徑為d2,流體的密度為p,則根據柏努利方程，在界面1、2處有:2-p7考慮到實驗誤差及能量損失等因素，用系數c加以校正：2U2Ui2C2-p/對于不可壓縮流體，根據連續(xù)性方程可知UiA0Au0,代入上式并整理可得:u0C0根據uo和Ao即可計算出流體的體積流量:VU0AdC0A0.2p/熟悉孔板流量計、文丘里流量計

3、的構造、性能及安裝方法。Vu0A0C0A0.2gR(i)/式中：V流體的體積流量，m3/s；RU形壓差計的讀數，m;i壓差計中指示液密度，kg/m3;Co孔流系數，無因次；C0由孔板銳口的形狀、測壓口位置、孔徑與管徑之比和雷諾數Re所決定，具體數值由實驗測定。當孔徑與管徑之比為一定值時，Re超過某個數值后，C0接近于常數。一般工業(yè)上定型的流量計，就是規(guī)定在Co為定值的流動條件下使用。Co值范圍一般為0.60.7。三、設備和流程圖(EquipmentandFloeChartEquipment)實驗裝置如圖2所示。主要部分由循環(huán)水泵、流量計、U型壓差計、溫度計和水槽等組成，實驗主管路為1寸不銹鋼管

4、(內徑25mm)。圖2流量計校合實驗示意圖四、實驗步驟(ProceduresofExperiment)1 .熟悉實驗裝置，了解各閥門的位置及作用。啟動離心泵。2 .對裝置中有關管道、導壓管、壓差計進行排氣，使倒U形壓差計處于工作狀態(tài)。3 .對應每一個閥門開度，用容積法測量流量，同時記下壓差計的讀數，按由小到大的順序12個數據點，前密后疏。4 .測量流量時應保證每次測量中，計量桶液位差不小于100mm或測量時間為1min。5 .主要計算過程如下：(1)根據體積法(秒表配合計量筒)算得流量V(m3/h)；4V(2)根據u2,孔板取喉徑d0=15.347mm,文丘里取喉徑d=12.403mm；d(3

5、)讀取流量V(由閘閥開度調節(jié))對應下的壓差計高度差R,根據u0C0J2p/和pgR,求得Co值。(4)根據Redu一,求得雷諾數，其中d取對應的do值。(5)在坐標紙上分別繪出孔板流量計的C0Re圖。五、原始記錄(Originalrecords)計量桶底面積為0.1m2序號流量Vm3/h水溫tCmmH2O時間s高度cm1604.2527142606.12726360827444608.7276356010.82710066011.82711776013.22715086014.327168960182729210602127406116023.127483126025.527615n=0997

6、Yy查文獻數據得27攝氏度下純水密度cm3x1(粘度以=0.8545(Pa)六、數據處理及結果(SimplecalculationsandResults)計算示例，以序號i為例：1)流量v=底面積4X0.22S=0.3922）流速u4V2=工工4X（15.171+1000產m/s（d取喉徑d2d0=15.171mm）3）孔板壓降4Pgt=7X9.8X0.014=136.788Pa4）5）孔流系數C0=雷諾數Redu136,788997=0.749150171+1000X997X03920.8544義1000=7191.168序號油Vm3/h流速Uom/s孔板壓降PPa孔流系數雷諾數Re10.2

7、550.392136.7880.7497191.16820.3660.563254.0360.78910321.4430.4800.738429.9060.79513536.3240.5220.803615.5480.72314720.7450.6480.997977.0600.71218274.0360.7081.0891143.1600.71919966.0770.7921.2181465.5900.71122334.9280.8581.3201641.4610.72724196.1791.0801.6622853.0150.69530456.71101.2601.9393966.8640

8、.68735532.83111.3862.1324719.2000.69339086.12121.5302.3546008.9190.67843147.010.320OBOO0.7S00.7600.74007200.700O.68G0.660宙諾數加孔板流量計C0-Re關系圖0.3200.8000.7800.7600.7400.7200700ObSO0660雷諾數成孔板流量計C0-Re關系單對數坐標圖七、結果及討論(ResultsandDiscussions)討論：由Co隨Re的變化趨勢圖可知，孔板流量計的孔流系數Co隨Re的增大而減小。隨著雷諾數的增加，C0減小的趨勢也遞減。但總體來說與教材圖1-33出入較大。原因可能是壓差計量程所限，曲線后半段的直線實驗未能測得表示，以及操作誤差導致數據不精確。思考題1 .孔流系數與哪些因素有關？答：孔流系數由孔板銳口的形狀、測壓口的位置、孔徑與管徑之比和雷諾準數有關。2 .本實驗中水箱實際上起到那種測量儀表的作用？答：本實驗中，通過測算單位時間內水箱內液面升高的高度來計算體積流量，因此水箱起到流量計的作用。3 .測量主管道內有空氣會對實驗結果影響嗎？為什么？答：會。因為管道內有空氣，則管道內流體就不是純物質，而是氣液混合物，其相應密度、